1. 滾珠絲杠安裝方式的三種基本安裝方式:
絲杠兩端均固定。採用這種方式,固定端軸承可以同時承受軸向力,並且可以對絲杠施加適當的預緊力,以提高絲杠的支承剛度,同時還可以部分地補償絲杠的熱變形。因此,大型機床、重型機床以及高精度鏜銑床大多都是採用這種結構。當然,其也有不足的地方,那就是採用這種結構的話會使得調整工作比較繁瑣;此外,如果在安裝調整時兩端的預緊力過大的話,將會導致絲杠最終的行程比設計行程長,螺距也會比設計螺距大;而如果兩端螺母的預緊力不夠的話,就會導致相反的結果,從而容易引起機床振動,致使精度降低。因此,如果是採用兩端固定這種結構的話,那麼在拆裝時一定要嚴格按照說明書來進行調整,或者是藉助儀器(雙頻激光測量儀)來調整,以免造成一些不必要的損失。
2. 滾珠絲杠安裝的常見方式有哪些
滾珠絲杠由螺桿、螺母和滾珠組成。它的功能是將旋轉運動轉化成直線運動,這是滾珠螺絲的進一步延伸和發展,這項發展的重要意義就是將軸承從滑動動作變成滾動動作。由於具有很小的摩擦阻力,滾珠絲杠被廣泛應用於各種工業設備和精密儀器。 滾珠絲杠是工具機和精密機械上最常使用的傳動元件,其主要功能是將旋轉運動轉換成線性運動,或將扭矩轉換成軸向反覆作用力,同時兼具高精度、可逆性和高效率的特點。 滾珠絲杠安裝的常見方式:絲杠固定、螺母旋轉方式:使螺母一邊轉動、一邊沿固定的絲杠作軸向移動。螺母慣性小、運動靈活,可實現的轉速高,由於絲杠不動,可避免了細長滾珠絲杠高速運轉時出現的種種問題以及受臨界轉速的限制的問題。這種方式可以對滾珠絲杠施加較大的預拉力,提高補償絲杠的熱變形和絲杠支承剛度。雙推一雙推方式:滾珠絲杠兩端均固定,固定端軸承都可以同時承受軸向力和徑向力。雙推方式可以對絲杠施加適當的預拉力,提高絲杠支承剛度和部分補償絲杠的熱變形。雙推一自由方式:滾珠絲杠一端固定一端自由。適用於行程小的短絲杠,固定端軸承同時承受軸向力和徑向力。 雙推一支承方式:絲杠一端固定一端支承。固定端軸承同時承受軸向力和徑向力。支承端軸承只承受徑向力且能作微量的軸向浮動,滾珠絲杠熱變形可以自由地向一端伸長,同時也避免或減少滾珠絲杠因自重而出現的彎曲。
3. 螺母旋轉式滾珠絲杠怎麼安裝裝配
1、首先將返向器放入螺母,檢視是否需要修磨螺母上螺紋滾道與返向器的介面處,確定修磨量。不要過修,更不要習慣性的不先經過檢視就修磨螺母。
2、作好要進行裝配的絲杠與螺母等零件的清潔工作,為了保證裝配工作場地的清潔,車間要將修磨螺母、修磨墊片與裝配工作台分隔開。
3、選擇合適的滾珠,既要保證單螺母與絲杠之間的間隙盡量小;又要保證單螺母在絲杠全程上能比較輕松轉動,滾珠流暢,轉動力矩小於0.2左右預緊轉矩(小螺母取0.15,大螺母取0.25)。單螺母在絲杠全程上轉動,不能有局部地方轉動不輕松的現象(在這些地方,滾珠絲杠與絲杠就不是兩點接觸,而是四點接觸)。
4、細心配磨預緊墊片,雙螺母墊片預緊的滾珠絲杠副的預緊力的大小是由預緊墊片的厚度來決定的。配磨預緊墊片時要注意下面的要求:
(1)用分厘卡檢查一副預緊墊片(兩片墊片)的各處,每片最少檢查三處,兩片墊片的最大讀數與最小讀數的差值小於1絲。磨墊片時要翻轉兩面磨,以保證平行度。
(2)調整預緊力是用改變預緊墊片的尺寸的方法,預緊墊片的尺寸不能一次磨到尺寸,需要兩到三次磨,每次磨好墊片後,都要試裝配,用彈簧秤檢驗預緊轉矩的大小,直到預緊轉矩達到要求值的上偏差。調整雙螺母的彈簧力時,不要去換在第三步中已經選擇好的合適滾珠。
(3)將預緊墊片裝到螺母上時,要作好修毛倒角工作(因為修毛倒角的工作未作好,毛刺會墊在大、小螺母之間,引起預緊力的變化)。
(4)磨小的預緊墊片不要扔掉,應成對保存好,下次可以使用。
(5)裝配好的滾珠絲杠副,用螺絲刀對著預緊墊片用錘敲擊,不能有預緊墊片松動的現象,也不能有一片墊片松,一片墊片緊的現象,更不能用膠水粘。
5、正反兩方向轉動螺母,轉矩過度區越小越好,最大不超過5~7度,並且(絲杠的導程大,選小的角度,反之)過度區過大,應換較大的滾珠,重新調整預緊力,再檢查手感柔順。
6、細心修配好防松鍵,第一個鍵與鍵槽的兩邊一定不能有間隙,第二個鍵與鍵槽的一邊可以有間隙,但間隙也不能大。
7、擰上鍵的螺釘,注意鍵及其上的螺釘都不能高於螺母的定位外圓。
8、跑合、交驗預緊轉矩與跳動:
(1)一邊跑合一邊用油沖洗干凈,跑合20個來回。
(2)在每分鍾100轉時用彈簧秤檢查預緊轉矩,轉矩超過要求,不能用砂輪片修螺紋滾道,可用120目的砂皮修。
(3)預緊轉矩符合要求後,交專人負責跑合清洗60個來回。
(4)交驗預緊轉矩,用彈簧秤檢查預緊轉矩及格。此後,對長度≤3米的絲杠,每批的第一套絲杠副,還必須送到檢測中心,用滾珠絲杠力矩檢測儀全行程檢驗預緊轉矩;同一批後面的用彈簧秤檢查預緊轉矩及格的絲杠,是否再送檢測中心,由檢測中心按規定通知辦理。
(5)裝上防塵圈,交驗跳動公差。
4. 滾珠絲杠是怎麼裝配的
1、改變滾珠絲杠放置方式
滾珠絲杠的精度不夠很多原因是因為放置的方式不對,不能用橫向的放置方式,導致滾珠絲杠出現零件受重力的影響導致精度不精確的問題,所以要改變絲杠的放置方式,垂直的放置滾珠絲杠,讓滾珠絲杠內部的原件受重力的改變,從而作上下運動,這樣滾珠絲杠內部的原件就不會因為貼著絲杠的外壁,從而引起和絲杠外壁的摩擦,影響原件的精度,所以垂直放置滾珠絲杠能解決因為橫向放置滾珠絲杠導致的重力影響問題,保證不會因為重力因素影響精度。
2、增加裝配的方式的正確性
滾珠絲杠在裝配的時候要採用專業的裝配人員,不能隨便就讓其人員進行裝配,而且要用科學的方式對裝配人員進行一定培訓,沒有專業培訓的人員裝配這會導致裝配不當,影響絲杠的精度,在對於裝配技術人員的裝配工作上,不僅要做到嚴格的要求,還要根據實際的情況,對裝配人員進行科學的裝配方法培訓教學,保證裝配技術人員能夠利用科學的裝配方法進行裝配,對於裝配的每道工序都要嚴格要求,而且裝配的人員,要嚴格要求,保證不會因為裝配不當影響絲杠精度。
3、採用正確的檢測方法
在絲杠精度的檢測過程中,檢驗員要採用千分表配合磁力表座,以工作台直線導軌滑座為,檢測基準進行檢測,要統一檢測方式,這樣才能保證檢測的精度明了。最重要的問題就是檢測精度的儀器要及時的進行更新換代,一定要保證絲杠精度的檢測人員能夠利用最新式的檢測儀器,因為以前的檢測儀器對於滾珠絲杠的不斷變化難以適應,所以使用最新的檢測儀器能夠保證,滾珠絲杠的精度得到更精確的檢測,也要統一科學的檢測方法,保證滾珠絲杠的精度檢測得到最准確的數值。
4、採用正確的裝配工藝
在滾珠絲杠裝配的時候,要採用嚴格正確的裝配工藝,而且要保證及時清理滾珠絲杠上的灰塵,灰塵進入絲杠中會磨損絲杠內部原件,導致絲杠出現精度不夠的問題,所以不僅要完善裝配工藝,還要及時進行除塵。保證不會因為灰塵的進入導致滾珠絲杠內部零件磨損出現精度不夠的問題。規范滾珠絲杠的裝配工藝,對滾珠絲杠的裝配人員進行科學規范的教育,要嚴格的把握每一道工序的裝配要求嚴格進行滾珠絲杠的裝配,保證絲杠裝配不會出現問題。
5. 滾珠絲杠軸承是如何組裝的
圖8-8 滾珠絲杠副的4種安裝方式
1-電動機 2-彈性聯軸器 3-軸承 4-滾珠絲杠 5-滾珠絲杠螺母 6-同步帶輪 7-彈性脹緊套 8-鎖緊螺釘
滾珠絲杠副
滾珠絲杠副是在絲杠和螺母之間以滾珠為滾動體的螺旋傳動元件。滾珠絲杠副有多種結構型式。按滾珠循環方式分為外循環和內循環兩大類。外循環回珠器用插管式的較多,內循環回珠器用腰形槽嵌塊式的較多。
按螺紋軌道的截面形狀分為單圓弧和雙圓弧兩種截形。由於雙圓弧截形軸向剛度大於單圓弧截形,因此目前普遍採用雙圓弧截形的絲杠。
按預加負載形式分,可分為單螺母無預緊、單螺母變位導程預緊、單螺母加大鋼球徑向預緊、雙螺母墊片預緊、雙螺母差齒預緊、雙螺母螺紋預緊。數控機床上常用雙螺母墊片式預緊,其預緊力一般為軸向載荷的1/3。
滾珠絲杠副與滑動絲杠螺母副比較有很多優點:傳動效率高、靈敏度高、傳動平穩:磨損小、壽命長;可消除軸向間隙,提高軸向剛度等。
滾珠絲杠螺母傳動廣泛應用於中小型數控機床的進給傳動系統。在重型數控機床的短行程(6m以下)進給系統中也常被採用。
1.滾珠絲杠副的安裝
數控機床的進給系統要獲得較高的傳動剛度,除了加強滾珠絲杠螺母本身的剛度之外,滾珠絲杠正確的安裝及其支承的結構剛度也是不可忽視的因素。螺母座及支承座都應具有足夠的剛度和精度。通常都適當加大和機床結合部件的接觸面積,以提高螺母座的局部剛度和接觸強度,新設計的機床在工藝條件允許時常常把螺母座或支承座與機床本體做成整體來增大剛度。
為了提高支承的軸向剛度,選擇適當的滾動軸承也是十分重要的。國內目前主要採用兩種組合方式。一種是把向心軸承和圓錐軸承組合使用,其結構雖簡單,但軸向剛度不足。另一種是把推力軸承或向心推力軸承和向心軸承組合使用,其軸向剛度有了提高,但增大了軸承的摩擦阻力和發熱而且增加了軸承支架的結構尺寸。近年來國內外的軸承生產廠家已生產出一種滾珠絲杠專用軸承,這是一種能夠承受很大軸向力的特殊向心推力球軸承,與一般的向心推力球軸承相比,接觸角增大到60�0�2,增加了滾珠的數目並相應減小滾珠的直徑。這種新結構的軸承比一般軸承的軸向剛度提高了兩倍以上,而且使用極為方便,產品成對出售,而且在出廠時已經選配好內外環的厚度,裝配時只要用螺母和端蓋將內環和外環壓緊,就能獲得出廠時已經調整好的預緊力。
滾珠絲杠副安裝方式通常有以下幾種:
(1)雙推一自由方式 如圖8-8a所示,絲杠一端固定,端自由。固定端軸承同時承受軸向力和徑向力。這種支承方式用於行程小的短絲杠。
(2)雙推一支承方式 如圖8-8b所示,絲杠一端固定,另一端支承。固定端軸承同時承受軸向力和徑向力;支承端軸承只承受徑向力,而且能作微量的軸向浮動,可以避免或減少絲杠因自重而出現的彎曲。同時絲杠熱變形可以自由地向一端伸長。
(3)雙推一雙推方式 如圖8-8c所示,絲杠兩端均固定。固定端軸承都可以同時承受軸向力和徑向力,這種支承方式,可以對絲杠施加適當的預拉力,提高絲杠支承剛度,可以部分補償絲杠的熱變形。
(4)採用絲杠固定、螺母旋轉的傳動方式 如圖8-8d所示,此時,螺母一邊轉動、一邊沿固定的絲杠作軸向移動: 由於絲杠不動,可避免受臨界轉速的限制,避免了細長滾珠絲杠高速運轉時出現的種種問題。螺母慣性小、運動靈活,可實現的轉速高。此種方式可以對絲杠施加較大的預拉力,提高絲杠支承剛度,補償絲杠的熱變形。
2.滾珠絲杠副的防護和潤滑
(1)滾珠絲杠副的防護 滾珠絲杠副和其他滾動摩擦的傳動器件一樣,應避免硬質灰塵或切屑污物進入,因此必須裝有防護裝置。如果滾珠絲杠副在機床上外露,則應採用封閉的防護罩,如採用螺旋彈簧鋼帶套管、伸縮套管以及折疊式
套管等。安裝時將防護罩的一端連接在滾珠螺母的側面,另一端固定在滾珠絲杠的支承座上。如果滾珠絲桿副處於隱蔽的位置,則可採用密封圈防護,密封圈裝在螺母的兩端。接觸式的彈性密封圈採用耐油橡膠或尼龍製成,其內孔做成與絲杠螺紋滾道相配的形狀;接觸式密封圈的防塵效果好,但由於存在接觸壓力,使摩擦力矩略有增加。非接觸式密封圈又稱迷宮式密封圈,它採用硬質塑料製成,其內孔與絲杠螺紋滾道的形狀相反,並稍有間隙,這樣可避免摩擦力矩,但防塵效果差。工作中應避免碰擊防護裝置,防護裝置一有損壞應及時更換。
(2)滾珠絲杠副的潤滑 潤滑劑可提高耐磨性及傳動效率。潤滑劑可分為潤滑油和潤滑脂兩大類。潤滑油一般為全損耗系統用油:潤滑脂可採用鋰基潤滑脂。潤滑脂一般加在螺紋滾道和安裝螺母的殼體空間內,而潤滑油則經過殼體上的油孔注入螺母的空間內。每半年對滾珠絲杠上的潤滑脂更換一次,清洗絲杠上的舊潤滑脂,塗上新的潤滑脂。用潤滑油潤滑的滾珠絲杠副,可在每次機床工作前加油一次。
3.滾珠絲杠副在高速數控機床上的應用
高速加工是面向21世紀的一項高新技術,它以高效率、高精度和高表面質量為基本特徵,在航天航空、汽車工業、模具製造、光電工程和儀器儀表等行業中獲得了越來越廣泛的應用,並已取得了重大的技術經濟效益,是當代先進製造技術的重要組成部分。為了實現高速加工,首先要有高速數控機床。高速數控機床必須同時具有高速主軸系統和高速進給系統,才能實現材料切削過程的高速化。為了實現高速進給,國內外有關製造廠商不斷採取措施,提高滾珠絲杠的高速性能。主要措施有:
1)適當加大絲杠的轉速、導程和螺紋頭數。目前常用大導程滾珠絲杠名義直徑與導程的匹配為:40mm×20mm,50mm×25mm,50mm×30mm等,其進給速度均可達到60m/min以上。為了提高滾珠絲杠的剛度和承載能力,大導程滾珠絲杠一般採用雙頭螺紋,以提高滾珠的有效承載圈數。
2)改進結構,提高滾珠運動的流暢性。改進滾珠循環反向裝置,優化回珠槽的曲線參數,採用三維造型的導珠管和回珠器,真正做到沿著內螺紋的導程角方向將滾珠引進螺母體中,使滾珠運動的方向與滾道相切而不是相交。這樣可把沖擊損耗和雜訊減至最小。
3)採用「空心強冷」技術。高速滾珠絲杠在運行時由於摩擦產生高溫,造成絲杠的熱變形,直接影響高速機床的加工精度。採用「空心強冷」技術,就是將恆溫切削液通入空心絲杠的孔中,對滾珠絲杠進行強製冷卻,保持滾珠副溫度的恆定。這個措施是提高中、大型滾珠絲杠高速性能和工作精度的有效途徑。
4)對於大行程的高速進給系統,可採用絲杠固定、螺母旋轉的傳動方式。此時,螺母一邊轉動、一邊沿固定的絲杠作軸向移動,由於絲杠不動,可避免受臨界轉速的限制,避免了細長滾珠絲杠高速運轉時出現的種種問題。螺母慣性小、運動靈活,可實現的轉速高。
5)進一步提高滾珠絲杠的製造質量。通過採用上述種種措施後,可在一定程度上克服傳統滾珠絲杠存在的一些問題。日本和瑞士在滾珠絲杠高速化方面一直處於國際領先地位,其最大快速移動速度可達60m/min,個別情況下甚至可達90m/min,加速度可達15m/s2。由於滾珠絲杠歷史悠久、工藝成熟、應用廣泛、成本較低,因此在中等載荷、進給速度要求並不十分高、行程范圍不太大(小於4~5m)的一般高速加工中心和其他經濟型高速數控機床上仍然經常被採用。
6. 滾珠絲杠傳統工藝是怎麼安裝的
按照傳統工藝方法,安裝滾珠絲杠副一直沿用心棒、定位套將兩端支承軸承座及中間絲母座連接在一起校正,用百分表將心棒軸線與機床導軌找正平行,並且心棒傳動自如輕快的方法。這種安裝方法在三個坐標方向行程較小的小型數控機床、加工中心上應用較方便。由於心棒與定位套、定位套與兩端支承的軸承孔及中間的絲母座孔存在著配合間隙,往往使安裝後的支承軸承孔、絲母座孔的同軸度誤差較大,造成絲杠撓度增大,徑向偏置載荷增加,引起絲杠軸系各環節的溫度升高,熱變形增大,傳動扭矩增大等一系列嚴重後果,導致伺服電機超載、過熱,伺服系統報警,影響機床的正常運行。另外,兩端軸承孔與中間絲母做空的實際差值無法准確測量,從而影響進一步的精確調整。對於三個坐標方向行程較大的數控機床、加工中心,由於所需心棒多在1500mm以上,這樣長度的心棒加工困難,精度不容易保證,因此無法採用心棒與定位套配合的找正方法進行滾珠絲杠副的安裝。